CN1397934A - 用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用单一的器件用于检测由多个光源产生的光束功率的装置和方法。该装置包括一个接收由多个光源之一产生的光束功率的光接收单元、和一个选择增益的放大单元，该放大单元根据所选择的增益放大由光接收单元接收的光束功率并输出所放大的光束功率作为所检测的光束功率。根据该装置及方法，按根据各个光源的特性确定的增益(或放大增益)放大所检测的光束功率。因此，可以提供考虑到对于每一光源的足够的动态范围的所检测的光束功率，由此实现有效的APC。

Description

用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置和方法
                          技术领域
本发明涉及一种具有多个光源的光盘驱动器(optical driver)，并且尤其涉及一种使用单一的器件及其方法用于检测由多个光源产生的光束功率的装置。
                           背景技术
在一具有多个光源的光盘驱动器中，可以使用以不同波长在其上记录数据或从其上再现的光学介质。为了将数据记录在两种不同的盘上或从两种不同的盘上再现数据，例如，所述盘分类为压缩光盘(CD)的盘和分类为数字多用途光盘(DVD)的盘，在一个光盘驱动器中，该光盘驱动器要具有一个用于CD的光源和一个用于DVD的光源。这是因为用于将数据记录在CD和DVD上或从CD和DVD上再现数据所需的标准波长是彼此不同的。
然而，当光盘驱动器中温度升高时，光源的输出变弱。为了解决此问题，光盘驱动器包括监测由光源产生的光束功率的自动功率控制(APC)功能，以自动控制光源功率。
然而，光盘驱动器使用一个器件监测光束功率。换句话说，经一个监测光电二极管(MPD)检测由多个光源产生的光束功率。因此，对多个光源将MPD的放大增益(或灵敏度)设定为一致。然而，如果由多个光源产生的最大光束功率之间有差别，那么很难保证关于检测由每一光源产生的光束功率的足够的动态范围。因此，实现始终如一地提供所需光功率的APC是不可能的。
图1是用于说明在具有用于CD和DVD的光源的光盘驱动器中所需的光束功率和在由MPD检测的光盘驱动器中的光束功率之间的关系。参照图1，来自用于CD的光源的最大光束功率大致两倍于来自用于DVD的光源的最大光束功率，并且MPD的放大增益对于两种光源均相同。在此情况下，用于CD的光源具有用于检测光束功率的足够的动态范围，而用于DVD的光源仅具有所需动态范围的一半。为了解决该问题，建议使用具有相应于附属于一个光盘驱动器的各个光源的多个放大增益的多个监测光电二极管(MPD)。然而，这样会有一个缺点是光盘驱动器不得不变得更大以包括多个MPD，并且进一步来说，多个MPD的安装增加了制造成本。
                          发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中使用一个器件检测光束功率的装置及其方法，其中能够控制该增益，按照该增益检测多个光源的光束功率，以保证用于检测多个光源中所需的最大光束功率的足够的动态范围。
本发明的另一个目的是提供用于在具有多个光源的光盘驱动器中使用一个器件检测光束功率的装置及其方法，其中为各个光源确定一对所产生的光束功率的放大增益。
为了实现上述目的的一个方面，根据本发明的一个实施例提供一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的装置。该装置包括一个接收由多个光源之一产生的光束功率的光接收单元、和一个选择增益的放大单元，根据所选择的增益放大由光接收单元接收的光束功率，并输出所放大的光束功率作为所检测的光束功率的选择增益的。
最好，利用根据所使用的光介质类型不同地产生的增益选择信号来确定增益。
最好，选择由可变电阻和一个反馈增益电阻确定的第一增益和由该可变电阻和另一个反馈增益电阻确定的第二增益之一，作为放大单元中的增益。
最好，选择由第一可变电阻、第一不变电阻和一个反馈增益电阻确定的第一增益和由第二可变电阻、第二不变电阻和该反馈增益电阻确定的第二增益之一，作为在放大单元中的增益。
为了实现上述目的的另一个方面，根据本发明的另一个实施例提供一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的装置。该装置包括：接收由多个光源之一产生的光束功率的光接收单元；一个第一放大单元，根据第一预定增益放大由光接收单元接收的光束功率并输出所放大的光束功率；第二放大单元，根据第二预定增益放大由光接收单元接收的光束功率并输出所放大的光束功率；以及一个开关，选择并输出第一和第二放大单元输出的光束功率之一作为所检测的光束功率。
最好，响应根据所使用的光学介质类型不同地产生的选择信号，控制该开关。
最好，由第一可变电阻和第一反馈增益电阻确定第一预定增益，并且，由第二可变电阻和第二反馈增益电阻确定第二预定增益。
为了实现上述目的的另一个方面，根据本发明的一个实施例提供一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的方法。该方法包括：接收由多个光源之一产生的光；以及按根据所使用的光学介质类型确定的增益放大所接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率作为所检测的光束功率。
为了实现上述目的的另一个方面，根据本发明的另一实施例提供一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的方法。该方法包括：接收由多个光源之一产生的光；按第一预定增益放大所接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率；按第二预定增益所放大接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率；以及根据所使用的光学介质的类型，选择按第一预定增益放大的光束功率和按第二预定增益放大的光束功率之一，并且输出所选择的光束功率作为所检测的光束功率。
                            附图说明
通过参照附图详细描述优选实施例，使本发明的上述目的和优点将变得明显，其中：
图1是由具有用于CD和用于DVD的光源的光盘驱动器提供的光功率和监测光电二极管(MPD)的输出之间的关系曲线图；
图2是根据本发明的第一实施例用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置的电路图；
图3是根据本发明的第二实施例用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置的电路图；
图4是根据本发明的第三实施例用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置的电路图；
图5是根据本发明用于在光盘驱动器中检测光束功率的方法的流程图；以及
图6是根据本发明，由具有用于CD和DVD的光源的光盘驱动器提供的光功率和监测光电二极管(MPD)的输出之间的关系曲线图。
                       具体实施方式
图2是根据本发明的第一实施例用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置的电路图。参照图2，响应于根据所使用的光学介质的类型而产生的增益选择信号，根据所选择的增益，将所接收的光束功率放大至预定的电平，并且输出经放大的光束功率，作为所检测的光束功率。
用于在图2中所示的光盘驱动器中检测光束功率的装置包括光电二极管PD1、电流/电压转换(current-to-voltage)放大单元(在下文中，“I/V放大单元”)201和放大单元202。光电二极管PD1起到接收由包括在光盘驱动器中的多个光源之一(未示出)所产生的光的光接收单元的作用。如果该光盘驱动器其中实现分类为CD的盘和分类为DVD的盘二者均工作，多个光源由用于CD的光源和用于DVD的光源组成，并且由光电二极管PD1接收由用于CD的光源或用于DVD的光源产生的光束功率。
I/V放大单元2 01包括一放大器AMP1，其中电阻R1和R2连接到反馈回路并且参考电压Vref经输入端施加于其上。I/V放大单元201将根据由光电二极管PD1接收的光所产生的电流转换为电压并将其输出。
在包括在放大单元202的中的放大器AMP2中，偏置电阻R3连接到施加了基准电压Vref的输入端，并且响应于施加的增益选择信号将两个反馈增益电阻G1和G2有选择地置于反馈回路。并且，在放大器AMP2中，可变电阻VR1连接到一输入端，从I/V放大单元201输出的电压施加到该输入端。可变电阻VR1连同从反馈增益电阻G1和G2中所选择的一个一起确定了对于从I/V放大单元201输出的电压的增益。
根据所使用的光学介质类型产生增益选择信号，并且反馈增益电阻G1和G2能够连接到放大器AMP2。例如，当用于在光盘驱动器中使用的光学介质的光束功率需要由反馈增益电阻G1和可变电阻VR1确定的增益放大时，产生一增益选择信号，使放大器AMP2能够形成利用反馈增益电阻G1的反馈回路。另一方面，当用于在光盘驱动器中使用的光学介质的光束功率需要由反馈增益电阻G2和可变电阻VR1确定的增益放大时，产生使放大器AMP2能够形成利用反馈增益电阻G2的反馈回路的增益选择信号。
如上所述，为了在放大器AMP2中通过这样的增益选择信号形成反馈回路，开关SW1安装在反馈回路增益电阻G1与G2和放大器AMP2的输出端之间。在光盘驱动器中，增益选择信号也可以由伺服控制器(未示出)产生。确定可变电阻VR1，以便多个光源具有少量的散射和线性特性。
因此，当利用增益选择信号选择反馈增益电阻G1时，放大单元202将相应于所接收的光束功率的电压，按由可变电阻VR1除反馈增益电阻G1即G1/VR1确定的增益放大到预定的电平。当利用增益选择信号选择反馈增益电阻G2时，放大单元202将相应于所接收的光束功率的电压，按由可变电阻VR1除反馈增益电阻G2即G2/VR1确定的增益放大到预定的电平。输出所放大的电压作为所检测的光束功率并用于自动功率控制(APC)。因此，可以将所检测的光束功率提供到伺服控制器。
图3是根据本发明的第二实施例，在光盘驱动器中用于检测光束功率的装置的电路图。响应于根据在光盘驱动器中使用的光学介质的类型改变的增益选择信号，根据所选择的增益，图3中所示的装置放大所接收的光束功率，并且输出经放大的光束功率作为所检测的光束功率。图3中所示的装置包括光电二极管PD2、I/V放大单元301和放大单元302。
光电二极管PD2和I/V放大单元301的结构及操作与图2中的光电二极管PD1和I/V放大单元201的结构及操作一样，因此，在此将省略对其说明。
放大单元302包括放大器AMP3。在放大器AMP3中，偏置电阻R6连接到施加了基准电压Vref的输入端，并且一个反馈增益电阻G3连接到反馈回路。在放大器AMP3中，可变电阻VR2和VR3，以及不变电阻R4和R5能够利用增益选择信号有选择地连接到一施加了从I/V放大单元301输出的电压的输入端。
根据在光盘驱动器中所使用的光学介质类型和可变电阻VR2和VR3以及不变电阻R4和R5产生增益选择信号。就是说，在所使用的光盘驱动器中光束功率需要按由反馈增益电阻G3、可变电阻VR2和不变电阻R4确定的增益放大的情况下，产生增益选择信号，以设置在放大器AMP3和I/V放大单元301之间的可变电阻VR2和不变电阻R4。另一方面，如果所使用的光盘驱动器中光束功率需要按由反馈增益电阻G3、可变电阻VR3和不变电阻R5确定的增益放大，产生增益选择信号，以设置在放大器AMP3和I/V放大单元301之间的可变电阻VR3和不变电阻R5。
开关SW2安装在不变电阻R4与R5和放大器APM3的输入端之间，以便响应于增益选择信号，在放大器AMP3和I/V放大单元301之间设置可变电阻VR2和不变电阻R4，或可变电阻VR3和不变电阻R5。在此时，确定可变电阻VR2和VR3的值，从而使多个光源的输出中所选择的一个具有少量的散射和线性特性，并且考虑到由不同光源产生的最大光束功率的比率，确定不变电阻R4和R5的值。
一旦响应于增益选择信号，选择了其中确定为可变电阻VR2和电阻R4的输入线路，那么放大单元302的增益具有的值为由可变电阻VR2和不变电阻R4的和除反馈增益电阻G3，即G3/(VR2+R4)。当响应于增益选择信号，选择了其中确定为可变电阻VR3和电阻R5的输入线路时，那么放大单元302的增益具有的值为由可变电阻VR3和不变电阻R5的和除反馈增益电阻G3，即G3/(VR3+R5)。随后，放大单元302按照该增益将相应于所接收的光束功率的电压放大到预定电平。输出所放大的电压作为所检测的电压。所检测的光束功率能够用于如图2中的APC。
图4是根据本发明的第三实施例，用于在光盘驱动器中检测光束功率的装置的电路图。考虑到根据光盘驱动器中使用的光学介质的类型的多个光源，图4的装置在光盘驱动器中检测光束功率，该光盘驱动器使用多个根据预定的增益将所接收的光放大到预定电平的放大单元。
图4中的装置包括光电二极管PD3、I/V放大单元401和第一与第二放大单元402与403以及开关SW3。
光电二极管PD3和I/V放大单元401与先前的光电二极管PD1和I/V放大单元201具有相同的结构和操作，在此将省略对其的解释。
第一放大单元402包括放大器AMP4。在放大器AMP4中，偏置电阻R7连接到施加了基准电压Vref的输入端，并且反馈增益电阻G4连接到反馈回路。并且，可变电阻VR4连接到施加了从I/V放大单元401输出的电压的输入端。确定可变电阻VR4的值，从而使相应的光源具有少量散射和线性特性。
根据由可变电阻VR4除反馈增益电阻G4即G4/VR4确定的增益，第一放大单元402将从I/V放大单元401输出的电压放大到预定电平，并输出该结果。从第一放大单元402输出的电压传送到开关SW3的连接端之一。
其间，第二放大单元403包括放大器AMP5。在放大器AMP5中，偏置电阻R8连接到施加了基准电压Vref的输入端，并且反馈增益电阻G5连接到反馈回路。并且，可变电阻VR5连接到施加了从I/V放大单元401输出的电压的输入端。确定可变电阻VR5的值，从而使相应的光源具有少量散射和线性特性。
因此，根据由可变电阻VR5除反馈增益电阻G5即G5/VR5确定的增益，第二放大单元403将从I/V放大单元401输出的电压放大到预定电平，并输出该电压。从第二放大单元402输出的电压传送到开关SW3的连接端之一。
响应于选择信号，开关SW3从第一放大单元402输出的信号和从第二放大单元403输出的信号中选择其中之一，并且输出所选择的信号。在此时，所输出的信号是所检测的光束功率。选择信号与增益选择信号相同，并且根据在光盘驱动器中使用的光学介质类型分别地产生。
图5是根据本发明用于在光盘驱动器中检测光束功率的方法的流程图。在图5的方法中，由根据在光盘驱动器中使用的光学介质类型确定的增益检测光束功率。
详细地说，使用诸如光电二极管的光接收器件，检测由实际产生光的多个光源之一产生的光束功率(s501)。接着，将所检测的光束功率转换为如在参照图2的I/V放大单元201中所说明的电压(s502)。其后，根据在光盘驱动器中使用的光学介质类型确定增益(s503)。随后，根据增益电压被放大到预定电平(s504)。最后，输出所放大的电压(s505)。
根据本发明，在用于在光盘驱动器中检测光束功率的方法中，当由一个光接收器件检测到光束功率时，根据如参照图4的第三实施例中说明的光盘驱动器中光源的数量而预定的增益，可以放大和输出所检测的光束功率。例如，在在一个光盘驱动器中包括两个光源的情况下，根据被确定适于一个光源的增益，所接收的光束功率放大并输出，并且之后，根据对于一个光源适当确定的增益，放大并输出所接收的光束功率。此外，可以选择并输出如上所述经放大并输出的光束功率之一，作为所检测的光束功率。
在具有用于CD和DVD的光源的光盘驱动器中用于检测光束功率的的装置中，根据本发明的实施例，在各个光源中所需的光束功率(图6中图示为x轴)和所检测的光束功率(图6中图示为y轴)之间的关系在图6中示出。参照图6，应注意，通过控制由不同光源产生的光束功率的放大增益，可以保证用于检测最大光束功率的足够的动态范围。
如上所述，在具有多个光源的光盘驱动器中，当经一个器件检测到由光源产生的光束功率时，按根据各个光源的特性确定的增益放大所检测的光束功率。因此，可以提供考虑到对于每一光源的足够的动态范围的检测的光束功率，由此实现有效的APC。
在此使用的具体术语并不意味着将本发明限于以上实施例。对于本领域技术人员来说会理解，在不背离如所附权利要求所限定的本发明的构思和范围的情况下，可以对结构形式和细节进行各种改进和变化。

Claims (13)

1.一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的装置，该装置包含：
一个光接收单元，用于接收由多个光源之一产生的光束功率；以及
一个放大单元，用于选择一增益，根据所选择的增益放大由光接收单元接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率作为所检测的光束功率。
2.如权利要求1所述的装置，其中按根据使用的光介质类型不同地产生的增益选择信号来确定增益。
3.如权利要求1所述的装置，其中选择由可变电阻与一个反馈增益电阻确定的第一增益和由可变电阻与另一个反馈增益电阻确定的第二增益中之一，作为放大单元中的增益。
4.如权利要求3所述的装置，其中确定可变电阻的值，从而使多个光源具有少量的散射和线性特性。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包含一个I/V放大单元，用于将根据由光接收单元接收的光束功率所产生的电流转换为电压，并将该电压传送到放大单元。
6.如权利要求1所述的装置，其中选择由第一可变电阻、第一不变电阻和一个反馈增益电阻确定的第一增益和由第二可变电阻、第二不变电阻和该反馈增益电阻确定的第二增益之一作为放大单元中的增益。
7.如权利要求6所述的装置，其中确定第一和第二可变电阻的值，使得多个光源中相应的一个具有少量散射和线性特性，并且考虑到由多个不同的光源产生的最大光束功率的比率来确定第一和第二不变电阻的值。
8.一种用于检测由多个光源产生的光束功率的装置，该装置包含：
一个光接收单元，用于接收由多个光源之一产生的光；
一个放大单元，用于根据第一预定增益放大由光接收单元接收的光束功率并输出所放大的光束功率；
第二放大单元，用于根据第二预定增益放大由光接收单元接收的光束功率并输出所放大的光束功率；以及
一个开关，用于选择并输出从第一和第二放大单元输出的光束功率之一作为所检测的光束功率。
9.如权利要求8所述的装置，其中响应根据所使用的光学介质类型不同地产生的选择信号，控制该开关。
10.如权利要求8所述的装置，其中由第一可变电阻和第一反馈增益电阻确定第一预定增益，并且，由第二可变电阻和第一反馈增益电阻确定第二预定增益。
11.如权利要求10所述的装置，其中确定第一和第二可变电阻的值，从而使多个光源中相应的一个具有少量散射和线性特性。
12.一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的方法，该方法包含：
接收由多个光源之一产生的光；以及
按根据所使用的光学介质类型确定的增益放大所接收的光束功率，并且输出经放大的光束功率作为所检测的光束功率。
13.一种用于在具有多个光源的光盘驱动器中检测光束功率的方法，该方法包含：
接收由多个光源之一产生的光；
按第一预定增益放大所接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率；
按第二预定增益放大所接收的光束功率，并且输出所放大的光束功率；以及
根据所使用的光学介质的类型选择按第一预定增益放大的光束功率和按第二预定增益放大的光束功率之一，并且输出所选择的光束功率作为所检测的光束功率。
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